Переходные процессы в шаговом двигателе и в системе его упра

[rais]

Цитата:

А драйвер у Вас управляется микроконтроллером?

Да. Драйвер управляется контроллером ATtiny2313. К нему еще я добавляю внешнюю оперативную память (в ней находятся интервалы времени между импульсами). Память заполняю с ПК (через головной контроллер на ATmega8) каждому из ATtiny2313 (ведомые контроллеры). Каждый ведомый имеет свою внешнюю память и свой драйвер с двигателем.
Контроллер-драйвер беру TB6560. Он позволяет делать дискретность шага 1:16. Можно было бы и с большей дискретностью выбрать драйвер, но у него стоимость выше, так что пришлось взять рекомендованный оптимум.

Цитата:

И не вздумайте! Иначе Вы его не соберёте, или он не будет работать.

Жаль. А то я думал залезть внутрь, взвесить ротор что бы посчитать момент инерции ротора.

[anik]

rais в сообщении #699418 писал(а):

К нему еще я добавляю внешнюю оперативную память (в ней находятся интервалы времени между импульсами).

У Вас что, весь профиль скорости забит в оперативную память?
Любопытно, что за устройство такое, или это ноу-хау?

[rais]

Да. Отчасти ноу-хау. Из-за невозможности реализовать реальное время на персоналке пришлось использовать на машине предрасчет и передачу всех данных уже исполнителям.

-- Чт мар 21, 2013 21:35:04 --

Я выяснил, что такое $k_m$
Кенио напару с Мораром мне сознались:
$k_m = -p\cdot n\cdot\Phi_M$
Здесь:
$p$ - число пар полюсов ротора (или число пар зубцов.
$n$ - число витков обмотки.
$\Phi_M$ - максимальный магнитный поток обмотки.
$n\cdot\Phi_M$ - образует максимальное потокосцепление.
Осталось только ... посчитать количество витков обмотки.

[nikvic]

rais в сообщении #699385 писал(а):

Цитата:

В этом случае кажется странным выбрать в качестве прототипа шаговый двигатель. BLDC(PMSM)?

Шаговиком проще управлять. В плане задания ему скорости вращения.
Обычным ДПТ труднее управлять - ему нужен разго и ему нужна остановка.

Обычный тип шагового - BLDC, и дело лишь в контроллере. При этом силовые части одинаковы, и дело лишь в управлении ключами - микроконтроолером. Т.е. фактическая разница лишь в программе, деление на силовые/шаговые оказывается условным.

[rais]

Забыл написать.
Таким образом - $k_m = p\cdot I(t)\cdot L$
$p$ - число пар полюсов
$I(t)$ - ток в обмотке
$L$ - индуктивность обмотки

nikvic в сообщении #699463 писал(а):

Обычный тип шагового - BLDC, и дело лишь в контроллере. При этом силовые части одинаковы, и дело лишь в управлении ключами - микроконтроолером. Т.е. фактическая разница лишь в программе, деление на силовые/шаговые оказывается условным.

Да, наверное. Но сейчас уже поздняк метаться с выбором решения по механике.
Насчет BLDC. Насколько мне известно, BLDC - катеогрия шире, чем категория шаговых двигателей. То есть все ШД есть BLDC, но не все BLDC есть ШД.
Но вот бывают шаговые двигатели гибридные, с переменным магнитным сопротивлением и с постоянным магнитом на роторе.

[nikvic]

rais в сообщении #699473 писал(а):

То есть все ШД есть BLDC

Отнюдь. Совсем не обязательно использовать пары магнит-электромагнит, вполне можно обходиться парами железяка-электромагнит.
Так делаются и ШД, и "просто электромоторы" и э-генераторы. Контроллеры сложнее, "железо" заметно дешевле.

[rais]

Все еще стоит вопрос об измерении момента инерции ротора.

Немного отклонились от темы:

(Оффтоп)

Цитата:

Отнюдь. Совсем не обязательно использовать пары магнит-электромагнит, вполне можно обходиться парами железяка-электромагнит.

Хорошо. Если говорить именно об этом - то вы описали безщетковость. (BLDC - BrushLess DC motor).
А есть хоть один щеточный ШД? Я лично о таких даже не слышал.

[nikvic]

rais в сообщении #699483 писал(а):

Все еще стоит вопрос об измерении момента инерции ротора.

Попробуйте мерять гироскопический эффект при известной "омеге" - если нельзя разобрать. Ну там прецессию померять...

[rais]

Цитата:

Попробуйте мерять гироскопический эффект при известной "омеге" - если нельзя разобрать. Ну там прецессию померять...

А разве тогда не будет учитываться импульс всего ШД? (вместе со статором).
Хотя, нет. Вращаться ведь будет только ротор. То есть предлагаете разогнать подвешенный ШД с некоторым колесом до известной скорости вращения $\omega$ и потом снять один из подвесов (который не на статоре) и измерить угловую скорость поворота оси, а из него уже судить о моменте инерции? Заманчиво.
(Признаюсь, о прецессии прочитал только сейчас и то отсюда. Тут вот вопросец возник - кто такой вектор $r$?)

[nikvic]

rais в сообщении #699538 писал(а):

То есть предлагаете разогнать подвешенный ШД с некоторым колесом до известной скорости вращения и потом снять один из подвесов (который не на статоре) и измерить угловую скорость поворота оси, а из него уже судить о моменте инерции?

Да - с горизонтальной осью мотора. Перед этим "вывесить" весь ящик с помощью доп. грузов, а затем добавить известный на известном расстоянии от кардана.

[e2e4]

Датчик положения ротора в вашей системе не предусматривается?
На какой силовой элементной базе будете делать инвертор, и какие алгоритмы формирования вектора напряжения собираетесь использовать?

P.S. 8-битные AVR - не лучший выбор для этих задач. Просто не хватит скорости (нет там спец. периферии), или не сможете формировать ШИМ с приличным шагом внутри периода несущей частоты. Рекомендую Texas Instruments, серия Motor Control, например TMS320F28335 (ну чтобы не мелочиться :). Если небюджетно или трудоемко паять BGA, то есть более простые контроллеры этой серии, к примеру TMS320LF2407A. В Техасовской документации кстати довольно неплохо раскрыты практические аспекты управления синхронной машиной с постоянными магнитами (а именно этим зверем вы и собираетесь управлять), как с датчиком, так и бездатчиковые.

P.P.S. А вообще я бы использовал готовое решение - таких мелких моторчиков, которые вам нужны, с инвертором - много, посмотрите в сторону авто/авиа моделирования.

[e2e4]

Цитата:

И не вздумайте! Иначе Вы его не соберёте, или он не будет работать.

Кстати не все так плохо. Разбирают и собирают, да еще и высокооборотные: http://endless-sphere.com/forums/viewto ... 22#p691522

[rais]

Цитата:

Датчик положения ротора в вашей системе не предусматривается?
На какой силовой элементной базе будете делать инвертор, и какие алгоритмы формирования вектора напряжения собираетесь использовать?

Пока что датчик положение не предусматривается.
У меня стоит контроллер TB6560. С обвязкой. С покупной платой. На вход подаются только разрешение работы, импульс на выполнение микрошага, направление. При желании можно еще дергать величину микрошага.

-- Пт мар 22, 2013 01:34:47 --

nikvic
"вывесить" - то есть уравнять вес?

[e2e4]

Цитата:

У меня стоит контроллер TB6560. С обвязкой. С покупной платой. На вход подаются только разрешение работы, импульс на выполнение микрошага, направление.

Надо читать описание работы этого инвертора, но могу предположить, что именно этот контроллер может стать ограничением для вашей задачи: либо не будет постоянства вращающего момента на валу электродвигателя, либо частота вращения будет невысокая. Но повторюсь надо читать описание.
Для того, чтобы иметь возможность управлять электродвигателем максимально гибко, надо делать свой инвертор со своей программой формирования вектора напряжения (техника Space Vector PWM). Ну или брать универсальный инвертор, и настраивать его. Ваш же TB6560 - вещь судя по всему узкоспециализированная.
Тем не менее, если уже все закуплено, ничего не остается, как попробовать. Было бы любопытно узнать результат.

[anik]

e2e4 в сообщении #699597 писал(а):

Кстати не все так плохо. Разбирают и собирают, да еще и высокооборотные:

Конечно, не боги горшки разбивают.
http://domhitrosti.ru/remont-i-profilak ... vigatelya/